JPH05106086A

JPH05106086A - 湯洗装置とその装置を用いた湯洗方法

Info

Publication number: JPH05106086A
Application number: JP26629291A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Mamiya; 和男間宮; Kikuo Soma; 菊男相馬; Kazuo Shinpo; 一夫新保
Original assignee: KATSUKAWA KOGYO KK
Current assignee: KATSUKAWA KOGYO KK
Priority date: 1991-10-15
Filing date: 1991-10-15
Publication date: 1993-04-27

Abstract

(57)【要約】【目的】キャリアバーに吊架した複数の被処理物を搬
送クレーンで搬送して、処理液槽内にて浸漬する工程に
おいて、搬送クレーン間の干渉の恐れがなく、従って運
転ソフトウエア開発の容易な湯洗装置を提供する。【構成】被処理物を吊架してなるキャリアバーを搬送
クレーンより受領し、かつ該キャリアバーを下降・上昇
可能なリフタを湯洗槽の上部に設け、搬送クレーンを使
わずに被処理物を、湯洗槽に装入・装出できるようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は被処理物を湯に浸漬し
て表面処理を行う湯洗装置、特に、陽極酸化処理を施し
たアルミニウム皮膜に水和封孔処理を行う湯洗装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、アルミサッシの皮膜形成処理シ
ステムは、脱脂→水洗→陽極酸化→水洗→色付け→湯洗→電着塗装
→水洗といった一連の工程を直列に配設したライン構成からな
っている。この皮膜形成処理システムにおける湯洗装置
では、陽極酸化されたアルミサッシ（被処理物）をキャ
リアバーで吊架しながら搬送クレーンにより湯洗槽の上
方まで搬送し、しかるのち該搬送クレーンによってアル
ミサッシを下降させて湯洗槽内に浸漬し、湯洗処理を行
うようになっていた。即ち、各工程間を移送する搬送ク
レーンが、被処理物の湯洗槽への装入／装出手段を兼ね
ていた。

【０００３】ここで、湯洗処理とは、陽極酸化工程で生
じたＡｌ₂Ｏ₃を水和処理してベーマイトに変化させる
ものである。この処理の目的は、Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｈ₂Ｏ → ２ＡｌＯ（ＯＨ） → Ａｌ₂Ｏ₃・Ｈ₂Ｏという反応によって、陽極酸化で生じた微細孔の表面付
近が結晶水を含んで膨張し、最終的に微細孔が塞がれる
水和封孔現象を誘起することにある。この封孔処理によ
って、色付け工程にて微細孔の内部に析出した金属（ニ
ッケルなど）を封止して色抜けを防止するとともに、皮
膜の耐蝕性を向上することができる。

【０００４】この湯洗処理においては、水質、温度、処
理時間、の３要素が非常に重要な役割を果たす。即ち、・水はイオン交換した脱塩水（中性）で、比抵抗は５０
万Ωｃｍ以上。・温度は少なくとも８０℃以上とし、９５℃が望まし
い。・処理時間を長くするほど、封孔効果は高まる。なる条件を満たしながら湯洗することにより、良好な水
和封孔処理を実現することができる。

【０００５】従来装置では、被処理物であるアルミサッ
シを搬送クレーンを使って湯洗槽内に浸漬していたた
め、湯洗処理中のアルミサッシは、湯中に静置された状
態で水和反応していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の湯洗装置の
第１の問題点は、搬送クレーンを有効利用できるという
利点はあるものの、ライン内における他の搬送クレーン
との干渉が起きやすいということにあった。即ち、皮膜
形成処理ライン内には複数の搬送クレーンが配設され、
適宜の時間間隔によりプログラム運転することにより、
互いの干渉を避けながら各工程間の移送を行うように構
成されている。ところが、湯洗処理工程では、被処理物
の仕様（色付けや膜厚の程度など）に応じた処理は、湯
洗時間の調整によって行うため、湯洗装置用の搬送クレ
ーンが、前工程または後工程においてプログラム運転さ
れる搬送クレーンとの干渉領域に侵入する時間は一定に
ならない。

【０００７】この結果、各搬送クレーン同士の干渉を避
けるための運転プログラムが複雑になり、その内容も変
更が困難となる。特に、近年の多品種少量化に伴い、こ
うしたソフトウエア開発の煩雑さは重大なものになって
きている。また、搬送クレーンによる浸漬処理では、複
数個の被処理物を一括処理するため、多品種少量生産に
おける多数の仕様に対応できないという欠点があった。

【０００８】また、第２の問題点として、被処理物を液
槽内に静置して湯洗を行う従来装置では、湯洗処理中の
被処理物の表面において、水和反応に寄与する湯の温度
に不均一が生じたり、微細孔内の析出物から滲出するイ
オン溶液などにより、封孔がか完全に行われない部分が
生じたり、被処理物の皮膜強度が低下する恐れがあっ
た。

【０００９】上記の点に鑑み、この発明の第１の目的
は、搬送クレーン間の干渉の恐れがなく、従ってソフト
ウエア開発の容易な湯洗装置を提供することにある。ま
た、この発明の第２の目的は、多品種少量生産における
多数の仕様に柔軟に対応できる湯洗装置を提供すること
にある。また、この発明の第３の目的は、湯洗中の被処
理物表面の水和反応が均一かつ安定に進行する湯洗装置
を提供することにある。

【００１０】また、この発明の第４の目的は、湯洗中の
被処理物表面の水和反応を均一かつ安定に進行させるこ
とができる湯洗方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第１の発明の湯洗装置は、被処理物を吊架してなる
キャリアバーを搬送クレーンより受領し、かつ該キャリ
アバーを下降・上昇可能なリフタを湯洗槽の上部に設
け、搬送クレーンを使わずに被処理物を、湯洗槽に装入
・装出できるようにしたものである。

【００１２】また、第２の発明の湯洗装置は、前記キャ
リアバー群を分割受領できるように、前記リフタを並設
し、被処理物の湯洗時間に応じて、分割処理できるよう
にしたものである。また、第３の発明の湯洗装置は、前
記リフタにより、前記湯洗槽に浸漬中の前記被処理物を
上下動できるように構成し、被処理物の表面近傍を適宜
攪拌して、処理液濃度を均一化できるようにしたもので
ある。

【００１３】また、第４の発明の湯洗装置の運転方法
は、湯洗槽の上部に設けられたリフタで、被処理物を吊
架してなるキャリアバーを搬送クレーンより受領した
後、該リフタでキャリアバーを下降させて被処理物を湯
洗槽内に装入し、さらに浸漬中の被処理物を該リフタで
上下動しながら湯洗し、所定時間経過後に、該リフタで
湯洗済み被処理物を上昇させて装出し、被処理物の表面
近傍の処理液濃度を均一化しながら、湯洗処理を行える
ようにしたものである。

【００１４】

【作用】複数本のアルミサッシをキャリアバーに吊架
し、該キャリアバーを搬送クレーンで湯洗装置の上方へ
と搬送した後、湯洗槽の上部に設けられたリフタで受領
する。次に、該リフタでキャリアバーを下降させて、被
処理物を湯洗槽内に装入した後、被処理物を上下動しな
がら湯洗処理を行う。ここで、被処理物の表面近傍で
は、処理液の攪拌が行われるため、均質かつ高速に皮膜
形成が進行する。湯洗処理の終わった被処理物は、リフ
タにより上昇されて装出される。

【００１５】この間、前後の工程の搬送クレーンは、湯
洗装置と無関係に稼働できるから、その運転プログラム
におけるクレーン同士の干渉は考慮しなくてよい。

【００１６】

【実施例】以下、この発明を添付の図面に示す一実施例
に基づいて説明する。図１は本願湯洗装置のリフタと湯
洗槽の関係を示す原理図、図２は本願装置を備えたアル
ミサッシの皮膜処理システムのライン構成を示す原理
図、図３は搬送クレーンの構造を示す正面図、図４は陽
極酸化皮膜と電着塗装膜を示す断面図、図５は電着塗装
装置の分割手段を示す原理図である。

【００１７】図において、１はローダで、該ローダ１
は、複数のアルミサッシＡをキャリアバーＣに吊架させ
て、搬送クレーンで搬送できるようにするためのもので
ある。即ち、該ローダ１により、アルミサッシＡの端部
に形成された切り欠きＫに治具Ｊを係止させて、キャリ
アバーＣに吊架できるようになっている。該ローダ１か
ら、ライン１００の最終工程であるアンローダ２の間に
は、ライン１００の長手方向に沿ってキャリア受け５
０、５０が架設され、キャリアバーＣの両端部を支持で
きるようになっている。ここで、ローダ１からアンロー
ダ２に至るライン長は、１００ｍ程度に及ぶことがあ
る。

【００１８】Ｈ₁〜Ｈ₅は、図３に示すようなガントリ
ー型の搬送クレーンで、該搬送クレーンＨ₁〜Ｈ₅は、
ローダ１からアンローダ２間の適所に配設されて、前記
キャリアバーＣを皮膜処理の各工程に移送できるように
構成されている。即ち、該搬送クレーンＨ₁〜Ｈ₅が互
いに連係してキャリアバーＣを移送することにより、ア
ルミサッシＡの表面処理が順次行われるようになってい
る。６０は該搬送クレーンＨ₁〜Ｈ₅を走行させるため
のクレーン支持部材で、該クレーン支持部材６０はライ
ン１００の上方に、長手方向に沿って設けられている。

【００１９】３は脱脂装置で、該脱脂装置３はアルミサ
ッシ表面に付着した油分を除去するためのもので、燐酸
塩を主成分とする処理液が脱脂槽３ａ内に貯蔵されてい
る。そして、該脱脂槽３ａにアルミサッシＡを浸漬処理
した後、水洗槽４ａにて洗浄し、表面クリーニングを行
えるようになっている。５はエッチング装置で、該エッ
チング装置５のエッチング槽５ａ内には苛性ソーダが貯
蔵され、脱脂済みアルミサッシＡの表面を浸食して、押
し出し成形時に生じたダイスマークや、搬送工程で生じ
たキズなどを除去し、つや消し処理を行えるようになっ
ている。６ａは、該エッチング装置５でエッチング処理
したアルミサッシＡを洗浄する水洗槽である。

【００２０】７はディスマット装置で、該ディスマット
装置７のディスマット槽７ａには硫酸を主成分とする溶
液が貯蔵され、エッチング処理に伴いアルミサッシＡの
表面に析出した合金成分（シリコン、マンガン、鉄な
ど）を除去できるようになっている。８は該ディスマッ
ト装置７で処理されたアルミサッシＡを洗浄する水洗装
置で、８ａはその水洗槽である。

【００２１】９は陽極酸化装置で、該陽極酸化装置９の
陽極酸化槽９ａには硫酸を主成分とする溶液が貯蔵さ
れ、該陽極酸化槽９ａ内に浸漬したアルミサッシＡを陽
極として電解処理を行うことにより、その表面にいわゆ
るＤｕｐｌｅｘ皮膜を形成できるようになっている。即
ち、アルミサッシＡを陽極として所定時間通電すること
により、図４に示すような多孔質のアルマイト（酸化ア
ルミニウム）皮膜を、成長できるようになっている。

【００２２】１０は、該陽極酸化装置９から取り出した
アルミサッシＡを洗浄する水洗装置である。該水洗装置
１０の水洗槽１０ａの上部には、先端に洗浄ノズルを有
する回動アームが設けられ、かつ該洗浄ノズルが、該水
洗槽１０ａの上方に横架された複数のキャリアバーＣ間
に装入できるように構成され、キャリアバーＣとその下
部に設けられた治具Ｊに向けて放水できるように構成さ
れている。このため、キャリアバーＣとその治具Ｊは、
あらゆる方向から放水され、完全に洗浄できるようにな
っている。また、退避時は、主アームは垂直状態にな
り、枝アームが、キャリアバーＣ間から退避するととも
に、搬送クレーンの通過空間内にも侵入しないようにな
っている。

【００２３】１３は着色電解装置で、該着色電解装置１
３の電解槽１３ａには硫酸ニッケルと硼酸を主成分とす
る処理液が貯蔵されており、該電解槽１３ａ内に浸漬し
たアルミサッシＡの酸化皮膜（Ａｌ₂Ｏ₃）の微細孔内
に、めっき作用によってニッケルを析出できるように構
成されている（図４）。この工程では、被処理物（アル
ミサッシ）の仕様に応じて電解時間を調整することによ
り析出量を制御し、着色の程度をコントロールできるよ
うになっている。このため、着色電解中のアルミサッシ
Ａの上方を、後から搬送されたアルミサッシＡ（例え
ば、無着色仕様のもの）が通過することが起き得るが、
直前の工程である前記水洗装置１０において、キャリア
バーＣ、治具Ｊ、及びアルミサッシＡがそれぞれ完全に
洗浄されているので、各種処理液の滴下による汚染の恐
れはない。

【００２４】１４ａは着色処理済みのアルミサッシＡを
洗浄する水洗槽である。１５は湯洗装置で、該湯洗装置
１５の湯洗槽１５ａには高温水（温度＝８０〜９５℃以
上）が貯蔵され、該湯洗槽１５内への浸漬処理時間を制
御することにより、アルミサッシＡの表面に水和物（Ａ
ｌ₂Ｏ₃・Ｈ₂Ｏ）を形成して、微細孔を封止できるよ
うに構成されている。

【００２５】ここで、該湯洗装置１５は、図１のよう
に、湯洗槽１５ａの上部にはリフタＬが設けられ、被処
理物を吊架したキャリアバーＣを搬送クレーンから受領
した後、該リフタＬにより、被処理物（アルミサッシ）
を下降、上昇できるように構成されている。即ち、湯洗
槽１５ａへの被処理物の装入・装出は、搬送クレーンを
用いずに行うことができ、従って搬送クレーン間の干渉
問題に影響を及ぼすことはないようになっている。

【００２６】また、該リフタＬは、複数台を設置して、
キャリアバーＣ群を分割受領できるように構成してもよ
い。これは、被処理物の湯洗処理の温度と時間の選択肢
を多くし、多品種少量生産に適応できるようにするため
である。本実施例では、リフタＬを２台並置した例を示
している。また、該リフタＬは本来、被処理物を湯洗槽
に対して、装入・装出するためのものであるが、湯洗槽
１５ａに浸漬中の前記被処理物を振動できるように構成
し、湯洗時の水和反応をより精密に制御できるように構
成されている。即ち、被処理物の表面近傍に生じる温度
むらや、水和反応の不均一性を振動によって平準化する
ことにより、水和物形成によるアルマイト微細孔の封止
現象を精密調整できるようになっている。

【００２７】このように構成された湯洗槽１５ａ上部の
リフタＬにより、被処理物Ａを吊架してなるキャリアバ
ーＣを搬送クレーンから受領した後、該リフタＬでキャ
リアバーＣを下降させて被処理物を湯洗槽１５ａ内に浸
漬し、さらに浸漬中の被処理物を該リフタＬで振動させ
ながら湯洗し、所定時間経過後に、該リフタＬで湯洗済
み被処理物を上昇させるように湯洗処理すれば、高速か
つ均一な湯洗処理が実現できることとなる。

【００２８】１６は湯洗処理されたアルミサッシＡを洗
浄する水洗装置、１６ａはその水洗槽である。１７はＥ
Ｄ（電着塗装）装置で、該ＥＤ装置１７は、着色済みア
ルミサッシＡの表面にアクリル樹脂皮膜を形成するため
のもので、ＥＤ槽１７ａ内には、水溶性熱硬化塗料（ア
クリル樹脂、メラミン、イソプロピルアルコールなどの
水溶液）が貯蔵されている。ここで、該ＥＤ装置１７
は、複数本のアルミサッシＡを、コロ付きコンベアＢに
備えたストッパＳによって所定の分割数に分割して搬送
することができ、かつ処理液を貯蔵したＥＤ槽１７ａ
は、該分割数に応じた縮小容積に構成されている（図
５）。これは、ＥＤ槽１７ａ内の処理液の”新陳代謝”
を円滑に進行させすることにより劣化を防ぎ、処理液の
交換サイクルを充分長くするか、全く不要にするためで
ある。

【００２９】１８はＥＤ処理済みのアルミサッシＡを洗
浄する水洗装置、１８ａはその水洗槽である。１９はア
ルミサッシＡの塗装膜を焼付け乾燥するための焼付け乾
燥装置１９である。該焼付け乾燥装置１９より取り出さ
れた被処理物（アルミサッシＡ）は、前記アンローダ２
によってライン１００外へ、処理済み製品として搬出さ
れるように構成されている。

【００３０】上記実施例において、ローダ１にて搬送ク
レーンＨ₁に吊架された被処理物（アルミサッシＡ）
は、脱脂装置３により油分除去、水洗装置４で水洗、エ
ッチング装置で表面の傷等を除去、水洗装置８で水洗、
ディスマット装置７で雑金属を除去、水洗装置８で水洗
処理をそれぞれ行う。そして、陽極酸化装置９で、アル
ミサッシＡの表面に微細孔を有するアルマイト皮膜を形
成した後、水洗装置１０で水洗、着色電解装置１３で、
アルミサッシＡの表面の微細孔内に適宜量のニッケルを
析出させて着色し、水洗装置１４で水洗処理する。

【００３１】次に、搬送クレーンＨ₃により、キャリア
バーＣを湯洗装置１５のリフタＬに移送し、該リフタＬ
によりキャリアバーＣを下降させ、アルミサッシＡを湯
洗槽１５ａ内に浸漬し、湯洗処理を行う。この時、湯洗
中のアルミサッシＡをリフタＬで振動させながら湯洗す
るので、水和反応領域の温度やイオン濃度などが均一に
保たれ、良質の封孔処理が進行する。湯洗処理が終わっ
たアルミサッシＡは、リフタＬによりキャリアバーＣを
介して上昇され、搬送クレーンＨ₄に移送され、水洗装
置１６により水洗される。

【００３２】そして、ＥＤ（電着塗装）装置１７によ
り、アルミサッシＡの表面に所定厚の塗装膜を形成した
のち、水洗装置１８で水洗、焼き付け乾燥装置１９によ
って焼付処理を行って、アンローダ２を介してライン１
００より搬出する。

【００３３】

【発明の効果】上記のように、第１の発明の湯洗装置
は、被処理物を吊架してなるキャリアバーを搬送クレー
ンより受領し、かつ該キャリアバーを下降・上昇可能な
リフタを湯洗槽の上部に設けたことを特徴としているの
で、搬送クレーンを使わずに被処理物を、湯洗槽に装入
・装出することができる。このため、搬送クレーン同士
の干渉の恐れがなく、その運転プログラムのソフトウエ
ア開発を簡素化することができる。

【００３４】また、第２の発明の湯洗装置は、前記キャ
リアバー群を分割受領できるように、複数のリフタを設
置しているので、被処理物の仕様に応じて湯洗時間を選
択でき、多品種少量生産への対応が可能となる。また、
第３の発明の湯洗装置は、前記リフタにより、前記湯洗
槽に浸漬中の前記被処理物を振動できるように構成して
いるので、被処理物の表面近傍を適宜攪拌して、温度と
反応性を均一化させ、湯洗処理の高速化と製品仕上がり
の高品質化を実現することができる。

【００３５】また、第４の発明の本願湯洗装置による湯
洗方法は、湯洗槽の上部に設けられたリフタで、被処理
物を吊架してなるキャリアバーを搬送クレーンより受領
した後、該リフタでキャリアバーを下降させて被処理物
を湯洗槽内に装入し、さらに浸漬中の被処理物を該リフ
タで振動しながら湯洗し、所定時間経過後に、該リフタ
で湯洗済み被処理物を上昇させて装出することを特徴と
しているので、被処理物の表面近傍の温度や反応溶液の
濃度を均一化しながら湯洗することができ、湯洗による
封孔の均質化と皮膜の高耐蝕性を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願湯洗装置のリフタと湯洗槽の関係を示す原
理図である。

【図２】本願装置を備えたアルミサッシの皮膜処理シス
テムのライン構成を示す原理図である。

【図３】搬送クレーンの構造を示す正面図である。

【図４】陽極酸化皮膜と電着塗装膜を示す断面図であ
る。

【図５】電着塗装装置の分割手段を示す原理図である。

【符号の説明】

１ローダ２アンローダ３脱脂装置３ａ脱脂槽４水洗装置４ａ水洗槽５エッチング装置５ａエッチング槽６水洗装置６ａ水洗槽７ディスマット装置７ａディスマット槽８水洗装置８ａ水洗槽９陽極酸化装置９ａ陽極酸化槽１０水洗装置１０ａ水洗槽１３着色電解装置１３ａ着色電解槽１４水洗装置１４ａ水洗槽１５湯洗装置１５湯洗槽１６水洗装置１６ａ水洗槽１７ＥＤ（電着塗装）装置１７ａＥＤ（電着塗装）槽１８水洗装置１８ａ水洗槽１９焼付け乾燥装置５０キャリアバー受け６０クレーン支持部材１００アルミサッシ皮膜形成ラインＡアルミサッシＣキャリアバーＬリフタＪ治具Ｋ切り欠きＨ₁〜Ｈ₅ 搬送クレーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理物を吊架してなるキャリアバーを
搬送クレーンより受領し、かつ該キャリアバーを下降・
上昇可能なリフタを、湯洗槽の上部に設けたことを特徴
とする湯洗装置。
【請求項２】前記キャリアバー群を分割受領できるよ
うに、前記リフタを複数設置したことを特徴とする湯洗
装置。
【請求項３】前記リフタにより、前記湯洗槽に浸漬中
の前記被処理物を振動できるように構成した請求項１ま
たは２に記載の湯洗装置。
【請求項４】湯洗槽の上部に設けられたリフタによ
り、被処理物を吊架してなるキャリアバーを搬送クレー
ンから受領した後、該リフタでキャリアバーを下降させ
て被処理物を湯洗槽内に浸漬し、さらに浸漬中の被処理
物を該リフタで振動させながら湯洗し、所定時間経過後
に、該リフタで湯洗済み被処理物を上昇させることを特
徴とする湯洗方法。